Instituto Federal
Sul-Rio-Grandense
Curso de
Eletrotécnica
1. Dispositivos de
proteção de motores elétricos.
1.1 Introdução e
considerações gerais
A passagem de
corrente elétrica por um condutor provoca o seu aquecimento (efeito Joule).
Nas instalações
elétricas o aumento da temperatura devido à circulação de corrente projetada
para o funcionamento normal, é tal que não afeta qualquer elemento do sistema.
Entretanto, a
corrente pode atingir valor muitas vezes maior do que aqueles projetados para
condição normal de operação, quando houver algum tipo de defeito no circuito,
nos aparelhos ligados na rede elétrica ou mesmo, quando ocorrer situações de
utilização indevida de rede.
Essa sobrecarga
produz sobre aquecimento nos condutores, podendo provocar, inclusive,
incêndios. Há possibilidade, de se fundir o condutor, ocasionando faíscas que
podem incendiar materiais inflamáveis próximos, ou mesmo inflamar materiais
constituintes da isolação presentes em alguns tipos de condutores.
Torna-se evidente,
portanto, que toda instalação elétrica deve ser convenientemente protegida
contra os defeitos citados.
Emprega-se, para
tanto, dispositivos de proteção, em número tal a garantir o perfeito suprimento
da carga que está sendo alimentada (equipamentos elétricos) além da função de
proteção dos condutores. Estes dispositivos devem interromper o circuito,
automaticamente, sempre que a intensidade de corrente atingir valor que poderá
causar danos. Os dispositivos de proteção dos condutores são dimensionados, em
função de sua bitola e do modo de instalação. Quanto aos equipamentos, a
proteção deve ser feita de acordo com as características dos mesmos.
Podemos classificar
os elementos de proteção, quanto à operação, em dois tipos:
Elementos FUSÍVEIS:
rompem o circuito pela fusão de determinado elo;
Elementos
NÃO-FUSÍVEIS: interrompem o circuito por ação mecânica não destrutiva.
1.2 Definições
Para os dispositivos
de proteção define-se:
Corrente Nominal:
MÁXIMA intensidade de corrente que, circulando continuamente pelo dispositivo,
NÃO provoca abertura do circuito. É definida como sendo o máximo valor eficaz
da intensidade de corrente que pode circular por um dispositivo de proteção sem
causar seu desligamento automático.
I £ Inom à Não ocorre
desligamento
I ³ Inom à OCORRE desligamento,
onde Dt
= f(I)
Curva Tempo x
Corrente: relaciona o tempo de interrupção do circuito com as correntes que o
atravessam.
Capacidade
Disruptiva: máxima intensidade de corrente que o dispositivo consegue
efetivamente interromper. Usualmente é expressa em termos de potência aparente,
calculada considerando a tensão nominal e a corrente supracitada. É a
capacidade de suportar e de interromper a corrente de curto circuito em um
intervalo de tempo inferior aquele que o danifica.
1.3 Elementos
Fusíveis
São constituídos por
elemento condutor, de composição especial, dimensionados de modo a fundir
quando submetidos a correntes especificadas durante períodos de tempo bem
determinados.
É considerado como
elo fraco do circuito, pois sempre que a corrente torna-se perigosa para
qualquer elemento do circuito, o fusível rompe-se.
O elo de rompimento é
normalmente de chumbo, estanho, prata ou de ligas desses com outros materiais.
Sendo o calor
necessário à fusão fornecido por efeito Joule (RI2), resultante da corrente que
atravessa o fusível, existe um valor mínimo da corrente, abaixo da qual não
ocorre fusão.
1.3.1 Fusíveis Diazed
Os fusíveis DIAZED
são utilizados na proteção de curto-circuito em instalações elétricas
residenciais, comerciais e industriais e que quando normalmente instalados,
permitem o seu manuseio sem riscos de toque acidental.
1.3.1.1
Características
Possuem categoria de
utilização que atendem as correntes nominais de 2 a 100A;
Limitadores de
corrente possuem elevadas capacidades de interrupção:
Até 20A - 100kA
25 a 63A - 70kA
80 e 100A - 50k em
até 500VCA
Através de parafusos
de ajuste, impedem a mudança para valores superiores, preservando as
especificações do projeto.
Permitem fixação por
engate rápido sobre trilho ou parafusos.
Apresentados em dois
modelos: ação rápida (ou normal) e ação retardada (lenta), sendo este último o
mais indicado para proteção de motores ou cargas que apresentem grandes picos
de corrente em regime de trabalho normal.
Disponível nos
tamanhos:
D I - E16 - 13 x 50
DII - E27 - 22 x 50
DIII - E33 - 28 x 50
1.3.2 Tipo Cartucho
São fusíveis usados
especialmente para proteger circuitos elétricos em geral, tais como: os
condutores, os aparelhos elétricos, os consumidores/instalações residenciais,
etc.
1.3.3 Tipo NH
Os fusíveis NH são
aplicados na proteção de sobrecorrentes de curto-circuito e sobrecarga em
instalações elétricas industriais. Situações em que há presença de altos níveis
de correntes a serem interrompidas e que carecem de atenção especial na
interrupção do arco.
1.3.3.1
Características
Possui categoria de
utilização gL/gG (simbologia de norma, significa: Uso geral, ruptura em toda
faixa tempo x corrente), em cinco tamanhos atendem as correntes nominais de 6
até 1250A.
Limitadores de
corrente possuem elevada capacidade de interrupção de 120kA em até 500VCA.
Com o uso de punhos
garantem manuseio seguro na montagem ou substituição dos fusíveis.
Dados aos seus
valores de energia de fusão e interrupção facilitam a determinação da
seletividade e coordenação de proteção
1.3.4 Fusíveis Neozed
Os fusíveis NEOZED
possuem tamanho reduzido e são aplicados na proteção de curto-circuito em
instalações típicas residenciais, comerciais e industriais.
1.3.4.1
Características
Possui categoria de
utilização gL/gG (simbologia de norma, significa: Uso geral, ruptura em toda
faixa tempo x corrente), em dois tamanhos (D01 e D02) atendendo as correntes
nominais de 2 até 63A.
Limitadores de
corrente são aplicados para até 50kA em 400VCA.
A sua forma
construtiva garante total proteção de toque acidental quando da montagem ou
substituição dos fusíveis.
Possui anéis de
ajuste evitam alteração dos fusíveis para valores superiores, mantendo a
adequada qualidade de proteção da instalação.
A fixação pode ser
rápida por engate sobre trilho ou por parafusos.
1.4 Informações
Importantes:
1.4.1 Corrente
nominal de um fusível: valor nominal da corrente eficaz para o qual o fusível é
projetado e pelo qual é designado, e que, quando montado em suporte de menor
corrente nominal, no qual é utilizável, é capaz de conduzir esta corrente
indefinidamente, sem que as elevações de temperatura excedam os valores especificados;
1.4.2
Intercambiabilidade elétrica de fusíveis: possibilidade dos fusíveis de vários
fabricantes serem usados indiscriminadamente, com as mesmas características de
proteção contra sobrecorrentes, obtendo-se a mesma coordenação;
1.4.3 Intercambiabilidade
mecânica de fusíveis: possibilidade do fusível de um fabricante ser montado
corretamente em suporte de fusível de outros fabricantes;
1.4.4 Coordenação
entre fusíveis ligados em série: condição que se obtém quando, no caso de um
curto-circuito ou sobrecarga excessiva opera o fusível mais próximo da fonte de
sobrecorrente (fusível protetor).
Nota: A coordenação é
considerada satisfatória quando o tempo de interrupção do fusível protetor não
excede 75% do menor tempo de fusão de um fusível protegido.
Identificação do
Fusível
As seguintes
informações devem ser marcadas em todos os fusíveis, com exceção dos fusíveis
muito pequenos:
Nome ou marca
registrada, pela qual pode ser facilmente identificado;
Referência de
catálogo ou designação de tipo;
Tensão nominal;
Corrente nominal;
Faixa de interrupção
e categoria de utilização ( código de letra), quando aplicável;
Tipo de corrente e,
se aplicável, freqüência nominal.
Observações:
Podemos indicar também
a capacidade de ruptura de corrente em kA - função da corrente nominal e do
valor e tipo da tensão que ele será submetido;
Para os tipos NH
inclui-se também o tamanho físico do fusível e conseqüentemente as mesmas
características citadas para os tipos Diazed ou Neozed.
1.5 Elementos Não
Fusíveis (No Fuse)
Dentro dos elementos
“no fuse” para a proteção de circuitos e motores veremos dois dispositivos: o
disjuntor e o relé térmico.
1.5.1 Os Disjuntores
O termo DISJUNTOR
(aquele que desfaz uma junção) é atribuído a uma extensa gama de equipamentos
elétricos cuja função é a mesma, porem com uma variedade de tipos, potências e
classes de tensão muito extensa.
Quando se fala em
disjuntor, para o publico em geral atribui-se a idéia do pequeno disjuntor
termo-magnético utilizado nos circuitos elétricos de residências, edifícios e
indústrias, em vez de fusíveis.
No entanto existem
disjuntores para média tensão e alta tensão com capacidade disruptiva de vários
MVA’s e correntes da ordem de kA, cujos princípios de operação podem ser
mecânicos, pneumáticos, elétricos e com isolação a ar, vácuo, óleo isolante ou
gás isolante SF6 (Hexa Fluoreto de Enxofre). Na figura a seguir vemos um
disjuntor com acionamento e isolação a ar comprimido para 245 KV = 1250A e
capacidade disruptiva de 5000 MVA.
Disjuntor de Alta
Tensão 245 KV.
Estes dispositivos
são baseados no efeito magnético da corrente denominados disjuntores. Em
essência, o disjuntor é uma chave magnética que se desliga automaticamente
quando a intensidade da corrente supera certo valor. Tem sobre o fusível a
vantagem de não precisar ser trocado. Uma vez resolvido o problema que provocou
o desligamento, basta religá-lo para que a circulação da corrente se
restabeleça.
São produtos de
"disparo livre", que garantem o disparo, mesmo com a alavanca de
acionamento travada na posição "ligado".
Possuem contatos
especiais de prata que oferecem garantia de segurança contra solda dos mesmos.
Com uma adequada faixa de correntes nominais, esta linha é composta por 4
elementos principais:
- Disparo Térmico
para proteção de sobrecarga.
- Disparo
Eletromagnético para curto-circuito.
- Mecanismo de
Disparo
- Câmara de extinção
a arco
Entende-se por
disjuntor o dispositivo capaz de interromper um circuito quando em carga ou
quando em condições anormais de corrente, sem que dessa interrupção lhe venha
dano. Entende-se por condições anormais de corrente, a ocorrência de uma
sobrecarga ou de um curto circuito após o disjuntor, isto é, aquela condição na
qual o disjuntor é atravessado por uma quantidade de corrente superior ao seu
valor nominal.
Por outro lado, por
interrupção do circuito não se deve entender apenas a abertura mecânica do
circuito, mas sim, a completa extinção da corrente que atravessa o disjuntor.
Isto porque após a abertura mecânica dos contatos, estabelece-se entre os
mesmos um arco elétrico, o qual tendo baixíssima resistência comporta-se como
um circuito fechado. Em outras palavras, não há continuidade mecânica, mas há
continuidade elétrica. Após a extinção do arco, e supondo que não ocorra sua
re-ignição, a resistência elétrica entre os contatos volta a assumir valor
elevado, cessando a circulação de corrente com a conseqüente interrupção do
circuito.
Os componentes
principais de um disjuntor podem ser vistos na figura anterior.
A câmara de extinção
destina-se a confinar, dividir e extinguir o arco elétrico formado entre os
contatos do disjuntor quando o mesmo interrompe urna corrente elétrica.
Os disjuntores de baixa
tensão interrompem a continuidade metálica do circuito por ação térmica,
magnética ou termomagnética.
A proteção térmica é
realizada por meio de lâmina (em geral bimetálicas) que é aquecida diretamente
ou indiretamente pela corrente que atravessa a chave: desse aquecimento resulta
deformação com conseqüente deslocamento da lâmina. Quando o deslocamento
atingir valor determinado, acionará por meio de dispositivo mecânico, a chave,
abrindo-a.
O dispositivo de
proteção magnética baseia-se no emprego de uma bobina que contém em seu
interior um núcleo de ferro. A bobina é percorrida pela corrente que atravessa
a chave sendo, portanto, sede de f.m.m.. Quando a corrente atingir valor mínimo
especificado, aparecerá sobre o núcleo força suficiente para atraí-lo e este,
deslocando-se, aciona um dispositivo mecânico que desliga a chave.
O dispositivo de ação
termomagnética destina-se a interromper sobrecargas de pequena intensidade e
longa duração, enquanto que a magnética interrompe sobrecargas de grande
intensidade e curta duração. De fato o elemento térmico, devido a sua inércia,
leva certo tempo para aquecer, enquanto que com a proteção magnética isto não
se dá, pois tão logo circule pela bobina intensidade de corrente suficiente para
atrair o núcleo de ferro, a chave é desligada.
Na posição
"ligado" os contatos são mantidos sob pressão por meio de um gatilho,
suportado por um par bimetálico. No caso de uma sobrecarga há o aquecimento da
lâmina bimetálica (relê de sobrecarga) e o conseqüente acionamento do gatilho
que, por ação de uma mola, provoca o desarme dos contatos. interrompendo o
circuito.
No caso de curto
circuito deve funcionar a proteção magnética, constituída por um núcleo de
ferro (relé de curto circuito) que, quando percorrido por uma corrente muito
grande, exerce uma força suficiente para acionar o gatilho da mesma forma que
na proteção térmica. Para rearmar o disjuntor, quando opera a proteção térmica,
deve-se esperar certo tempo, pois o engate não se realiza devido à deformação
do par bimetálico.
Observa-se que
disjuntores de manobra e proteção de motores são específicos para estas
aplicações, uma vez que não devem atuar durante a partida do motor, quando a
corrente de partida pode atingir um valor até 10 vezes a corrente nominal do
motor.
1.5.2 Comparação
entre fusíveis e disjuntores:
Os disjuntores são
mais usados e com mais recursos que os dispositivos fusíveis, no que concerne à
proteção contra sobrecorrentes. Os disjuntores operam através de relés
separados (principalmente os de alta tensão) ou de disparadores série. Sua
operação é repetitiva, isto é, podem ser religados após terem atuado, sem
necessidade de substituição. Por outro lado, os disjuntores são, na maioria dos
casos, dispositivos multipolares, o que evitam, por exemplo, uma operação
monofásica indevida, tal como a que pode ocorrer com a queima de um único
fusível de um dispositivo trifásico, protegendo o circuito de um motor.
A característica
tempo-corrente dos fusíveis não é ajustável, podendo apenas ser alterada pela
mudança do fusível (por um de tipo e/ou corrente nominal diferente); observe
ainda que os fusíveis podem se tornar defeituosos, alterando sua
característica, sob a ação de correntes próximas da de fusão e, assim, outras
correntes subseqüentes, inferiores à nominal, podem provocar sua queima e
interromper o circuito. No caso dos disjuntores, a característica
tempo-corrente, além de ajustável em alguns casos, não é afetada por correntes
próximas à que provocaria o disparo.
1.5.3 Relé Térmico ou
Relé Bimetálico de Sobrecarga
São dispositivos
baseados no princípio da dilatação de partes termoelétricas (bimetálicas). A
operação de um relé está baseada nas diferentes dilatações que os metais
apresentam, quando submetidos a uma variação de temperatura.
Relés de sobrecarga
são usados para proteger INDIRETAMENTE equipamentos elétricos, como motores e
transformadores, de um possível superaquecimento.
O superaquecimento de
um motor pode, por exemplo, ser causado por:
Sobrecarga mecânica
na ponta do eixo;
Tempo de partida
muito alto;
Rotor bloqueado;
Falta de uma fase;
Desvios excessivos de
tensão e freqüência da rede.
Em todos estes casos
citados acima, o incremento de corrente (sobrecorrente) no motor é monitorado
em todas as fases pelo relé de sobrecarga.
Os terminais do
circuito principal dos relés de sobrecarga são marcados da mesma forma que os
terminais de potência dos contatores.
Os terminais dos
circuitos auxiliares do relé são marcados da mesma forma que os de contatores,
com funções específicas, conforme exemplos a seguir.
O número de seqüência
deve ser ‘9’ (nove) e, se uma segunda seqüência existir, será identificada com
o zero.
1.5.4 Relés
Diferenciais (DR)
1.5.4.1 Introdução
Os Interruptores
Diferenciais Residuais (DRs) são os dispositivos utilizados para a proteção de
pessoas e instalações quanto a contatos diretos ou indiretos, pois protegem
contra os efeitos de correntes de fuga terra, detectando estas fugas que possam
existir em circuitos elétricos.
Segundo norma NBR 5410
(5.1.3.2.2), independente do esquema de aterramento é obrigatório o uso de
dispositivos DRs com sensibilidade igual ou menor a 30mA nos circuitos:
a) situados em locais
contendo banheira ou chuveiro.
b) de tomadas de
corrente situadas em áreas externas à edificação.
c) de tomadas de
correntes que possam vir alimentar equipamentos no exterior.
d) residenciais ou
edificações não residenciais de cozinhas, copas-cozinhas, lavanderias, áreas de
serviço, garagens e áreas internas molhadas em uso normal ou sujeitas a
lavagens.
Relé DR (Fonte:
Catálogo Weg)
1.5.4.2 Sensibilidade
30mA ou 300mA
A sensibilidade ou
corrente diferencial residual nominal de atuação (IΔn) é o primeiro fator a
ditar se um DR pode ser aplicado à proteção contra contatos indiretos e à
proteção complementar contra contatos diretos; ou se ele pode ser aplicado
apenas contra contatos indiretos.
O DR com
sensibilidade de 30mA é considerado de alta sensibilidade e pode ser utilizado
tanto na proteção contra contatos indiretos quanto na proteção complementar
contra contatos diretos, garantindo a total proteção das pessoas/usuários.
O DR com
sensibilidade de 300mA é considerado de baixa sensibilidade e é utilizado na
proteção de instalações contra contatos indiretos ou contra riscos de incêndio
(conforme normas de instalação), limitando as correntes de falta/fuga à terra
em locais que processem ou armazenem materiais inflamáveis, como papel, palha,
fragmentos de madeira, plásticos, etc. Princípio de Funcionamento
O Interruptor DR mede
permanentemente a soma vetorial das correntes que percorrem os condutores de um
circuito. Se o circuito elétrico estiver funcionando sem problemas, a soma
vetorial das correntes nos seus condutores é praticamente nula. Ocorrendo falha
de isolamento em um equipamento alimentado por esse circuito, surgirá uma
corrente de falta à terra. Quando isto ocorre, a soma vetorial das correntes
nos condutores monitorados pelo DR não é mais nula e o dispositivo detecta
justamente essa diferença de corrente. Da mesma forma, se alguma pessoa vier a
tocar uma parte viva do circuito protegido, a corrente irá circular pelo corpo
da pessoa, provocando igualmente um desequilíbrio na soma vetorial das
correntes. Este desequilíbrio será também detectado pelo DR tal como se fosse
uma corrente de falta à terra.
Curva de
Funcionamento
Faixa de atuação do
Disjuntor DR de sensibilidade 30 mA.
Zona 1: Nenhum efeito
perceptível.
Zona 2: Efeitos
fisiológicos geralmente não danosos
Zona 3: Efeitos
fisiológicos notáveis (parada cardíaca, parada respiratória, contrações
musculares, geralmente reversíveis).
Zona 4: Elevada
probabilidade de efeitos fisiológicos graves e irreversíveis: fibrilação
cardíaca, parada respiratória, etc.
Diagrama de Ligação
(Fonte: Catálogo Weg)
Notas:
(1) Os Interruptores
DRs bipolares são usados normalmente em sistemas fase/neutro ou fase/fase.
(2) Os Interruptores
DRs tetra polares podem ser usados em qualquer tipo de rede.
(3) Todos os
condutores de fase, incluindo o neutro devem ser conectados ao RBW, entretanto,
o condutor terra não deve ser conectado ao DR. O condutor do neutro na saída do
RBW, deve permanecer isolado em toda instalação e não deve ser conectado ao
terra.
(4) Caso utilize-se
um RBW tetra polar como bipolar, a fase deve passar pelos terminais 5-6 e o
neutro por 7-8.
1.5.5 Protetores com
resposta a temperatura
Estes protetores são
colocados no interior dos motores (normalmente nas cabeceiras das bobinas)
servindo de proteção contra todos os tipos de falhas a que o equipamento está
sujeito, pois sensoram diretamente a temperatura dos enrolamentos. Esses
dispositivos são instalados sob especificação do cliente. A seguir, uma breve
análise destes dispositivos.
1.5.5.1 Protetor
térmico
O protetor térmico é
um dispositivo limitador da temperatura de um sistema ou partes do mesmo
através da abertura automática do circuito elétrico após ser ultrapassado o
limite de temperatura. O religamento ocorrerá depois de razoável variação na
temperatura. Os protetores térmicos podem ser utilizados em série com os
enrolamentos de motores monofásicos com potência fracionária, cuja corrente
seja admissível pelos mesmos, ou como sensores que atuam sobre um sistema de
comando externo para motores de potências maiores.
A figura a seguir
mostra um modelo de protetor térmico. Nele, o disco bimetálico muda de posição
(verticalmente) assim que a temperatura atingir o valor pré-estabelecido e os
contatos são abertos, interrompendo o circuito.
1
Revestimento externo
de metal
2
Contato móvel de
forma cilíndrica
3
Contato de prata
4
Disco cilíndrico
bimetálico
5
Cobertura metálica
6
Contato de prata
7
Cabos de conexão
8
Vedação em epóxi
Temperatura de
operação de protetor térmico
Isolação conforme
norma NBR 7094
Protetor
Classe de isolação
Temp. máxima
Temp. de operação
B
130°C
130°C ± 5°C
F
155°C
155°C ± 5°C
H
180°C
180°C ± 5°C
1.5.5.2 Termistores
O termistor é um
semicondutor instalado nas cabeceiras das bobinas. Existem dois tipos básicos
de termistores, que são:
PTC: coeficiente de
temperatura POSITIVA
NTC: coeficiente de
temperatura NEGATIVA
O termistor PTC,
utilizado em motores, é alimentado por corrente contínua através de um circuito
auxiliar. Caso ocorra uma elevação da temperatura acima do valor limite do
termistor, o mesmo sofre um brusco aumento em sua resistência interna, passando
de condutor a isolante. A interrupção da corrente no circuito auxiliar aciona
um relé que desliga o circuito principal.
O termistor NTC
funciona de maneira inversa e normalmente não é utilizado em motores.
Estes dispositivos de
proteção possuem uma resposta instantânea à elevação da temperatura e oferecem
proteção total ao motor. Não é adequada a sua utilização em motores sujeitos as
pequenas sobrecargas temporárias, em que o motor ultrapassa a temperatura
limite brevemente e depois retorna ao normal, pois o termistor atuará
indevidamente.
1.5.5.3 O Fusistor
O elemento de
proteção conhecido como fusistor apresenta características que estão presentes
em outros dispositivos de forma separada. Um fusistor pode possuir resistência
ôhmica (normalmente de valor muito baixo, na faixa de 0,5 a 100 ohms),
apresenta limitação de corrente (similar a um fusível) e é sensível a
temperatura (assim como um termistor). Este dispositivo é utilizado em proteção
de motores, sendo colocado em série com a bobina do estator ou com uma das
bobinas. Age como se fosse um fusível caso a corrente ultrapasse o seu valor
nominal. Se houver uma elevação de temperatura (ocasionada por qualquer motivo,
podendo ser inclusive de origem ambiental), o fusistor tomará comportamento de
elemento de proteção caso a temperatura do motor atinja o valor nominal do
fusistor. O fusistor pode também atuar quando houver uma junção de situações diferentes,
tais como, ocorrer corrente elevada por tempo não curto e abaixo do valor
nominal, temperatura ambiente acima de certo patamar. Nesse caso, se o fusistor
tiver uma resistência ôhmica calculada de forma correta, esta irá provocar uma
dissipação de potência extra, que aumentará a temperatura interna, e em
conjunto com a temperatura externa fará com que o elemento atue. Em todos os
casos em que o fusistor atuar, haverá fusão do elemento interno, de forma a
proteger o dispositivo. Assim, o fusistor atua similar a um fusível, sendo
descartável.
1.6 Formas práticas
de escolha de elementos de proteção
1.6.1. Fusíveis
Os fusíveis
utilizam-se, sobretudo, como proteção contra as correntes de curto-circuito. O
seu uso para proteção contra sobrecargas de longa duração nem sempre dá
resultados satisfatórios. Os fusíveis para a proteção de diversos setores da
rede são escolhidos tanto menores quanto possível, de acordo com as
intensidades das correntes, determinadas por cálculo para os respectivos
setores da rede. Deve levar-se em consideração que os fusíveis não devem ser
destruídos por causa das correntes de arranque de curta duração nos motores
elétricos. Em vários casos, esta última exigência é incompatível com a
exigência de defesa do circuito contra as sobrecargas duradouras. Se o circuito
protegido por um fusível alimenta um motor elétrico, a intensidade da corrente
do fusível deve ser escolhida na base do valor médio da corrente de arranque
Iarr do motor elétrico. Este valor supera aproximadamente 5 a 7 vezes a
intensidade da corrente do motor submetido à carga nominal. A duração do
processo de arranque ou partida não ultrapassa normalmente 5 a 10 segundos. De
acordo com a característica de produção dos fusíveis, eles devem suportar
durante este curto período uma intensidade de corrente que supera
aproximadamente 2,5 vezes a intensidade de corrente nominal. Logo, a corrente
nominal de um fusível pode ser determinada por:
Porém um fusível
escolhido desta forma deve funcionar em vários casos quando a intensidade da
corrente supera consideravelmente a carga duradoura admissível para os fios e
aparelhos em questão. Portanto, este fusível protege contra curto-circuito, mas
não protege contra sobrecargas.
Ex. de aplicação:
- Calcular a corrente
nominal de um fusível cuja função seja proteger um motor trifásico de 6CV,
alimentado em 380V, fator de potência de 0,88 e rendimento de 0,93. Sabendo-se
que este motor tem uma corrente de partida da ordem de 6 vezes a sua corrente de
trabalho. Selecione em uma tabela de fabricante um tipo e modelo compatível com
esta aplicação.
Rta:
Relembrando: A
corrente nominal de um motor trifásico pode ser calculada por através de:
Onde: P é a potência
fornecida à carga ou consumida da rede, em kW.
P=6 CV | 1CV=736W à P= 6*736 = 4,416kW
Temos que a corrente
nominal de trabalho é
De onde tiramos que a
corrente de partida será de
A corrente nominal do
fusível pode ser determinada por:
Segundo a tabela
Siemens de produtos, podemos optar por um fusível tipo Diazed, de 35A, modelo
5SB4 11.
1.6.2 Disjuntores
O processo prático de
seleção de disjuntores pode ser feito de duas maneiras: pela máxima capacidade
de corrente admitida pelos condutores de alimentação do circuito ou pela
corrente demandada pela carga. Em ambos os casos, devemos usar de bom senso e
selecionar dispositivos que não sejam demasiadamente grandes a ponto de não
realizarem a função de proteção.
Disciplina:
Instalações Elétricas – Módulo 3
Prof. Claudio Anor
Pötter
Nenhum comentário:
Postar um comentário